“奔驰近日正式发布了EQA车型,在其动力电池上,这是奔驰第一款基于方壳电芯的设计,比较有意思。而Electrek最近也公布了一张特斯拉基于CTC(Cell to Chassis,整车电池一体化)的电池照片,虽然不是很清晰,但也是更新了往下一代集成设计的进度。就这两个设计,本文做一些探讨。
”奔驰近日正式发布了EQA车型,在其动力电池上,这是奔驰第一款基于方壳电芯的设计,比较有意思。而Electrek最近也公布了一张特斯拉基于CTC(Cell to Chassis,整车电池一体化)的电池照片,虽然不是很清晰,但也是更新了往下一代集成设计的进度。就这两个设计,本文做一些探讨。
奔驰EQA的电芯设计
在奔驰原有的路线里面,动力电池是基于软包来做的。上一代EQC的设计我们也看到了,而在新的EQA设计中,下面这张图展示得比较清楚。该电池系统的能量为66.5kWh,分五个模组,两个横放、两个竖放,还有一个放在后排的位置。从整包来看,延续了很奇怪的水道设计,从包外的管路接到电池系统内部,对每个模组的冷却管路输入和输出。
图1 奔驰EQA电池系统的模组和整包设计
和下图的EQC相比,两者的设计思路是完全一致的,两个方壳电芯双排布置,往一个方向上面扩展布置。水冷板和软包都在上部,这里在电芯的泄压阀上方设计了一个凹进去的结构,做了排气的处理。
备注:这么来看,EQC的软包电池是由LG提供欧洲市场,由CATL提供国内市场;EQA则采用的是方壳电池,由CATL提供,后续可能也兼容软包的设计,孚能和CATL之间量的分配可能随着时间变动,而EQS的提供也是方壳,奔驰2021年方壳和软包的占比就值得统计了。
图2 原有EQC的模组
德系三家OEM,大众、奥迪和保时捷在2020年几乎都是围绕软包来做的,大众品牌2021年将大规模在国内导入方壳电芯。如上所述,奔驰从单纯用软包也开始导入方壳;而BMW则仍旧保持方壳电芯,后续可以导入更多的供应商,整体的格局如此。据说后续的技术方向可能还会尝试大圆柱电芯。
特斯拉的CTC进度
目前这张照片是出自Electrek的独家,展现的是基于4680圆柱电芯的CTP方案,照片是有点糊。这个电池系统内部,有点类似蜂窝状的设计——下面先排好一个个坑,然后把电芯放进去。这里似乎使用了Model 3中水冷板和灌胶工艺,粗略来数电芯数量大约为960个(每排24个、40排)。
备注:我们大致来这么计算,21700电芯为5Ah 1/3C,4680是21700的5倍,对应25Ah,粗略估算能量为87.6kWh。
在电池系统侧边,有很多路的水管,通过20块水冷板进行分割,整体电池通过塑料的侧板进行整体结构上的固定。从结构来看,这里使用了水冷板和胶水,来实现近1000个电芯结构上的固定与热的传递。
图3 特斯拉电池CTC
小结:这一路演进的大模组设计还有CTC设计,基本把现在使用的标准模组的方向给打破了。
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